DE1247448B

DE1247448B - Power supply device, in particular for motor vehicles

Info

Publication number: DE1247448B
Application number: DE1961D0036250
Authority: DE
Inventors: Guglielmi Antonio
Original assignee: Ducati Elettrotecnica SpA
Current assignee: Ducati Elettrotecnica SpA
Priority date: 1961-06-03
Filing date: 1961-06-03
Publication date: 1967-08-17

Description

Stromversorgungseinrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf eine Stromversorgungseinrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge mit einem permanenterregten Wechselstromgenerator, einer Pufferbatterie und Gleichrichtern, deren Leistung mit Hilfe eines von Batteriespannung und Verbraucherstrom steuerbaren Transduktors regelbar ist.Power supply device, in particular for motor vehicles The invention relates to a power supply device, in particular for motor vehicles with a permanently excited alternating current generator, a buffer battery and rectifiers, their performance with the help of a controllable battery voltage and consumer current Transduktors is adjustable.

Bei derartigen Anordnungen werden Wechselstromerzeuger verwendet, die entsprechend der Fahrgeschwindigkeit, z. B. des Kraftfahrzeuges, mit verschiedenen Drehzahlen angetrieben werden und damit Wechselspannung mit großen Spannungsschwankungen abgeben.In such arrangements, alternators are used, according to the driving speed, z. B. the motor vehicle, with different Speeds are driven and thus alternating voltage with large voltage fluctuations hand over.

Zweck der Erfindung ist es, die Anordnung zum Aufladen so auszubilden, daß mit einem geringen Aufwand an Schaltungsmitteln und unter Verzicht auf weitere bewegte Teile und Kontakte die Ladung so durchgeführt wird, daß abhängig vom Verbraucherstrom und abhängig von der Gasungsspannung der Batterie sowohl die Ladung bei größter Schonung der Batterie beim Aufladen als auch eine Unterstützung der Batterie bei der Entnahme großer Verbraucherströme erfolgt.The purpose of the invention is to design the arrangement for charging so that with a low cost of circuit means and without further moving parts and contacts the charge is carried out in such a way that depending on the consumer current and depending on the gassing voltage of the battery, both the charge at the highest Protection of the battery when charging as well as a support of the battery the withdrawal of large consumer flows takes place.

Es ist bekannt, Batterien über Transduktoren und Gleichrichter aus einem Wechselstromerzeuger zu laden. Der Transduktor ist hierfür geeignet, weil er kontaktlos arbeitet und die Verwendung von Steuerwicklungen zuläßt, die, z. B. vom Verbraucherstrom durchflossen, eine Anpassung der Ladekennlinie gestatten. Ein Nachteil dieser Anordnung ist es, daß z. B. Gasdruckschalter erforderlich sind, um auch die Gasungsspannung der Batterie bei der Ladung zu berücksichtigen. Die bekannte Anordnung- benötigt ferner eine zusätzliche, vom Generatorstrom durchflossene Wicklung. Beim Betrieb im Kraftfahrzeug ist diese Anordnung nachteilig, weil die Kontakte nicht ausreichend betriebssicher sind und jeder größere Raumaufwand, bedingt durch viele Wicklungen, sich ebenfalls nachteilig auswirkt, abgesehen vom höheren Preis und größerem Gewicht dieser Geräte.It is known to make batteries through transducers and rectifiers to charge an alternator. The transducer is suitable for this because he works without contact and allows the use of control windings that, for. B. flowed through by the consumer current, allow an adjustment of the charging characteristic. A The disadvantage of this arrangement is that, for. B. Gas pressure switches are required in order to also take into account the gassing voltage of the battery when charging. the known arrangement also requires an additional one through which the generator current flows Winding. When operating in a motor vehicle, this arrangement is disadvantageous because the Contacts are not sufficiently reliable and any large amount of space is required due to many windings, is also disadvantageous, apart from the higher one Price and weight of these devices.

Nach der Erfindung werden die Nachteile dieser Anordnungen dadurch vermieden, daß die magnetischen Durchflutungen der beiden Steuerwicklungen des Transduktors einander entgegenwirken, daß der von der Batteriespannung gesteuerten Wicklung eine bei Gasungsspannung ansprechende Diode mit steiler Strom-Spannungs-Kennlinie vorgeschaltet ist und daß eine Ladekontrollampe vorgesehen ist, die über einen Widerstand an dem einen und direkt an dem anderen Batteriepol liegt und deren Verbindungspunkt mit dem Widerstand über Gleichrichter mit dem Ausgang des Transduktors verbunden ist, wobei diese Gleichrichter den Laststromgleichrichtern entgegengesetzt geschaltet sind.According to the invention, the disadvantages of these arrangements are thereby avoided that the magnetic fluxes of the two control windings of the transducer counteract each other that the winding controlled by the battery voltage a In the case of gassing voltage, responsive diode with a steep current-voltage characteristic is connected upstream is and that a charge control lamp is provided, which via a resistor on the one and directly to the other battery pole and its connection point with the resistor is connected to the output of the transducer via a rectifier, these rectifiers connected in opposition to the load current rectifiers are.

Durch die Maßnahme, daß die Steuerwicklungen gegeneinandergeschaltet sind, ist eine Differenzwirkung bei der Regelung vorhanden, die durch die Einschaltung einer Diode noch verstärkt wird und es gestattet, eine optimale Anpassung der Ladekennlinie sowohl an die Gasungsspannung der Batterie als auch an die sich ändernde Größe des Verbraucherstroms zu erreichen. Die Regelung erfolgt noch genauso präzise und kontaktlos, selbst wenn die Wechselspannung, welche die Speisespannung ist, sich in verhältnismäßig weiten Grenzen ändert. Der Transduktor selbst kann auf Grund der entgegengesetzt wirkenden Durchflutungen verhältnismäßig klein ausgebildet werden und benötigt nur zwei Steuerwicklungen. Es ist auch möglich, kontaktlos eine Kontrollampe unterzubringen, die anzeigt, ob die Batterie be- oder entladen wird.By the measure that the control windings are switched against each other there is a differential effect in the regulation, which is caused by the activation a diode is amplified and it allows an optimal adjustment of the charging characteristic both to the gassing voltage of the battery and to the changing size of the To achieve consumer flow. The regulation is just as precise and contactless, even if the alternating voltage, which is the supply voltage, is in proportion wide boundaries changes. The transductor itself can be due to the opposite acting throughflows are made relatively small and only required two control windings. It is also possible to accommodate a control lamp without contact, which shows whether the battery is being charged or discharged.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.An embodiment of the invention is shown in the drawing.

F i g. 1 zeigt die Anordnung eines Wechselstromerzeugers mit Transduktor und Kontrollampe; F i g. 2 zeigt die Regelkennlinie.F i g. 1 shows the arrangement of an alternator with a transducer and control lamp; F i g. 2 shows the control characteristic.

In der F i g. 1 gibt der Wechselstromerzeuger 1 die für die Ladung erforderliche Leistung über die Wicklungen 2, 3 eines Transduktors 4 an die Batterie 5 weiter. Die Gleichrichter 6, 7 bilden dabei den positiven Pol der Stromversorgungseinrichtung aus, der bei der Ladung ebenfalls am positiven Pol 8 der Batterie liegt. Der negative Pol 9 der Batterie liegt an Masse 10 ebenso wie die Mitte 11 des Wechselstromerzeugers 1. In Pfeilrichtung 12 kann dann der Verbraucherstrom 1 während der Ladung durch den Verbraucher 13 fließen. Je nach dem Ladezustand der Batterie 5 kann auch der Wechselstromerzeuger 1 in Pfeilrichtung 14 einen zusätzlichen Strom liefern, der zusammen mit dem von der Batterie gelieferten Verbraucherstrom durch die eine Steuerwicklung 15 des Transduktors 4 fließt. Der Steuerwicklung 15 ist eine weitere, von der Batteriespannung gespeiste Steuerwicklung 16 entgegengeschaltet. Durch die im Stromkreis der Steuerwicklung 16 liegende Diode 17, die zweckmäßig eine Zenerdiode ist, wird ein steiles Ansteigen der Steuerwirkung bei der vorbestimmten Batteriespannung erreicht. Die resultierende Durchflutung der beiden Steuerwicklungen 15, 16 wirkt dann entweder in der einen oder anderen Pfeilrichtung 1.In FIG. 1 gives the alternator 1 for the charge required power via the windings 2, 3 of a transducer 4 to the battery 5 next. The rectifiers 6, 7 form the positive pole of the power supply device off, which is also connected to the positive pole 8 of the battery during charging. The negative one Pole 9 of the battery is connected to ground 10, as is the center 11 of the alternator 1. In the direction of arrow 12, consumer current 1 can then flow through during charging the consumer 13 flow. Depending on the charge level of the battery 5, the alternator 1 can also supply an additional current in the direction of arrow 14 deliver that together with the consumer current supplied by the battery one control winding 15 of the transductor 4 flows. The control winding 15 is a further control winding 16 fed by the battery voltage is connected in the opposite direction. By lying in the circuit of the control winding 16 diode 17, which is expedient is a Zener diode, there will be a steep increase in the control effect at the predetermined Battery voltage reached. The resulting flooding of the two control windings 15, 16 then acts either in one or the other direction of arrow 1.

F i g. 2 zeigt die Abhängigkeit der magnetischen Kennlinie vom Steuerstrom i bzw. der resultierenden Durchflutung. Die Diode 17 ist so ausgebildet, daß, wie die F i g. 2 zeigt, einer kleinen Stromänderung J eine große Stromänderung i gegenübersteht. Man erreicht dadurch in vorbestimmten Grenzen eine Verstärkung des Einflusses der Spannungsänderungen auf die Stromstärkeänderungen infolge der steilen Arbeitskurve der Diode 17.F i g. 2 shows the dependence of the magnetic characteristic on the control current i or the resulting flow. The diode 17 is designed so that, as the F i g. 2 shows that a small change in current J contrasts with a large change in current i. As a result, the influence of the voltage changes on the current intensity changes due to the steep working curve of the diode 17 is increased within predetermined limits.

Die optische Kontrolle des Ladezustandes wird durch eine Kontrollampe 18 erreicht, die über Gleichrichter 19, 20 so am Wechselstromerzeuger 1 liegt, daß dort der negative Pol ausgebildet wird. Zwischen den Gleichrichterpaaren 6, 7 bzw. 19, 20 liegt der Widerstand 21.A control lamp is used to visually check the state of charge 18 reached, which is via rectifier 19, 20 on the alternator 1 that there the negative pole is formed. Between the rectifier pairs 6, 7 or 19, 20 is the resistance 21.

Durch diese Schaltung ergibt sich folgende Arbeitsweise: Wenn der Wechselstromerzeuger 1 stillsteht, leuchtet die Lampe 18 auf, weil vom positiven Pol 8 der Batterie 5 ein Strom über den Widerstand 21 und die Lampe 18 nach dem negativen Potential bzw. der Masse 10 fließt. Die Kontrollampe hat -die Anschlüsse 22,23. Während der Ladung, d. h. bei laufendem Wechselstromerzeuger 1, ist es durch Ausbildung des Widerstandes 21 möglich, die Lampe 18 zum Erlöschen zu bringen. Der Punkt 22 nimmt dann annähernd das gleiche Potential an wie der Punkt 23. .This circuit results in the following mode of operation: When the alternator 1 is at a standstill, the lamp 18 lights up because a current flows from the positive pole 8 of the battery 5 via the resistor 21 and the lamp 18 to the negative potential or the ground 10. The control lamp has connections 22, 23. During charging, that is to say when the alternator 1 is running, it is possible, through the formation of the resistor 21, to extinguish the lamp 18. The point 22 then assumes approximately the same potential as the point 23.

Claims

Claim: -power supply device, in particular for motor vehicles, with a permanently excited alternating current generator, a buffer battery and rectifiers, their performance with the help of a controllable battery voltage and consumer current Transduktors is controllable, d a d u r c h g e - indicates that the magnetic Flooding of the two control windings (15, 16) of the transducer (4) each other counteract that the controlled by the battery voltage winding (16) a with gassing voltage responding diode (17) with steep current-voltage characteristic is connected upstream and that a charge control lamp (18) is provided, which has a Resistance (21) on one (14) and directly on the other battery pole (10) and its connection point (22) with the resistor (21) via rectifier (19, 20) is connected to the output of the transductor (4), this rectifier (19; 20) are connected in opposition to the load current rectifiers (6, 7). In Documents considered: German Patent Specifications No. 672 562, 926147; Austrian Patent No. 186 742; French patent specification No. 1146 973, 1223 396, 1224 997; U.S. Patent No. 2,675,515; Electrical Times, October 1960, p. 641.